(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ筐体の内部に挿入して設けられるバレルと、前記バレルの内部にスライド可能に結合されるプランジャーと、前記ポンプ筐体の上部面に締結される上部カバーとを含み、前記プランジャーが前記バレルの流出孔を閉鎖して燃料の圧力を上昇させて高圧の燃料を噴射する燃料噴射ポンプにおいて、
前記燃料噴射ポンプは、圧力調節手段を含み、
前記圧力調節手段は、
前記上部カバーに下段部が挿入して設けられる密着プラグと、
前記密着プラグに下段部が挿入して設けられ、その内部に可変圧力室が形成されているシリンダーと、
前記シリンダーの可変圧力室と前記バレルのプランジャー挿入孔を連通するように、前記上部カバーとバレルに形成されているメイン燃料加圧孔と、
前記シリンダーの可変圧力室に上下にスライド可能に設けられるピストンと、
前記ピストンの上段部によって弾性付勢され、前記シリンダーの上段部に上下の高さが調節可能に設けられる手動圧力調節部と、
前記ピストンの上部に位置するように、前記シリンダーと前記密着プラグとを貫通する空気流入孔に連結され、前記ピストンを加圧する空気圧力の調節によって前記ピストンの位置を自動的に調節できる自動圧力調節部と、を含むことを特徴とする可変圧力室を有する燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記自動圧力調節部は、
前記ピストンの上部に位置し、前記シリンダーと前記密着プラグとを貫通する空気流入孔に空気圧供給器連結ラインを介して連結される空気圧供給器と、
前記空気圧供給器連結ライン上に設けられる可変圧力バルブと、
前記可変圧力バルブとエンジンとに連結されるエンジン負荷信号機と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の可変圧力室を有する燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記手動圧力調節部は、
前記ピストンの上部に位置し、前記シリンダーの上段部に上下の高さが調節可能にネジで締結される圧力調節スクリューと、
前記ピストンと圧力調節スクリューとに挟まれ、前記圧力調節スクリューとピストンとを弾性付勢する弾性部材と、
前記シリンダーの上部面に密着して前記圧力調節スクリューを固定するように、前記圧力調節スクリューの上段部にネジで締結される固定ナットと、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の可変圧力室を有する燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧力室を有する燃料噴射ポンプに関し、より詳細には、ピストンの上下往復運動の距離が調節可能な可変圧力室の圧力を手動圧力調節部又は自動圧力調節部によって調節して可変圧力室のボリュームを調節することで、燃料噴射時期を遅らせたり早めたりして燃費を向上させ、ＮＯｘの発生を低減するとともに、有害ガスであるスモッグを低減する、可変圧力室を有する燃料噴射ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、背景技術とその問題点について説明する。
【０００３】
一般的に、舶用エンジンに用いられる燃料噴射ポンプは、異なる燃料の粘度（Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）を有するＢｕｎｋｅｒ−Ｃ（ＨＦＯ）を使用することによって、燃焼遅延（Ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｄｅｌａｙ）現象が発生してしまい、燃焼遅延への補償が必要となる。燃焼遅延を補償するための技術はＶＩＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｔｉｍｉｎｇ）技術と通称され、実際には、ＦＱＳ（Ｆｕｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｓｅｔｔｉｎｇ）を利用して補償を行い、燃焼の最適化を図る技術を意味する。
【０００４】
上述したＶＩＴやＦＱＳは、燃焼シリンダー内の燃焼時における最高圧力を高めて燃焼効率を向上させるとともに、燃費を減らす目的で用いられている。
【０００５】
ＶＩＴは、通常、エンジンの運転中に噴射時期を自動的に調整することができ、低負荷時に最適に燃料を消耗する。
【０００６】
通常、ボッシュタイプ（Ｂｏｓｃｈ  Ｔｙｐｅ）の燃料噴射ポンプにおいては、プランジャーがバレルのスピルポート（Ｓｐｉｌｌ  Ｐｏｒｔ；流出孔）を防ぐことにより、燃料の圧力が上昇し始め、高圧の燃料を噴射する方式が用いられている。この際、燃料噴射の開始時期を制御するために、バレルに形成されたスピルポートの位置を上下に調整するか、プランジャーの形状を負荷に合せて変形している。
【０００７】
しかし、このような燃料噴射時期を調整する従来の一般的なＶＩＴ技術は、バレルのスピルポートの位置を変更するために構造が複雑な別途の装置を設けなければならず、プランジャーの形状を複雑に変更することにより、プランジャーが磨耗されるか、燃料の物性値が変わった場合、燃料噴射時期が変更されてしまい、燃料噴射時期を外部で調整することが困難であるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するために工夫したものであり、バレルを移動させるための別途の装置を設けず、プランジャーの形態を変形せずに、従来の燃料噴射ポンプより簡単な構造及び安価でエンジン負荷に応じて燃料噴射時期を調節することのできる、可変圧力室を有する燃料噴射ポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、ポンプ筐体の内部に挿入して設けられるバレルと、前記バレルの内部にスライド可能に結合されるプランジャーと、前記ポンプ筐体の上部面に締結される上部カバーとを含み、前記プランジャーが前記バレルの流出孔を閉鎖して燃料の圧力を上昇させて高圧の燃料を噴射する燃料噴射ポンプにおいて、前記燃料噴射ポンプは、圧力調節手段を含む。前記圧力調節手段は、前記上部カバーに下段部が挿入して設けられる密着プラグと、前記密着プラグに下段部が挿入して設けられ、その内部に可変圧力室が形成されているシリンダーと、前記シリンダーの可変圧力室と前記バレルのプランジャー挿入孔を連通するように、前記上部カバーとバレルに形成されているメイン燃料加圧孔と、前記シリンダーの可変圧力室に上下にスライド可能に設けられるピストンと、前記ピストンの上段部によって弾性付勢され、前記シリンダーの上段部に上下の高さが調節可能に設けられる手動圧力調節部と、を含む。
【００１０】
本発明の他の特徴による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、前記圧力調節手段は、前記ピストンの上部に位置し、前記シリンダーと前記密着プラグとを貫通する空気流入孔に連結され、前記ピストンの位置を自動的に調節できる自動圧力調節部を更に含む。
【００１１】
本発明の更に他の特徴による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、前記自動圧力調節部は、前記ピストンの上部に位置し、前記シリンダーと前記密着プラグとを貫通する空気流入孔に空気圧供給器連結ラインを介して連結される空気圧供給器と、前記空気圧供給器連結ライン上に設けられる可変圧力バルブと、前記可変圧力バルブとエンジンとに連結されるエンジン負荷信号機と、を更に含む。
【００１２】
本発明の更に他の特徴による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、前記手動圧力調節部は、前記ピストンの上部に位置し、前記シリンダーの上段部に上下の高さが調節可能にネジで締結される圧力調節スクリューと、前記ピストンと圧力調節スクリューとに挟まれ、前記圧力調節スクリューとピストンとを弾性付勢する弾性部材と、前記シリンダーの上部面に密着して前記圧力調節スクリューを固定するように、前記圧力調節スクリューの上段部にネジで締結される固定ナットと、を更に含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、手動圧力調節部の圧力調節スクリューの上下の高さの調節、又は、自動圧力調節部の空気圧供給器から供給される空気圧力の調節によって、ピストン及びブッシュの往復運動の距離を調節して可変圧力室のボリュームを調節することで、燃料カムの遅延効果を得ることができる。よって、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期を遅らせたり早めたりすることができる。
【００１４】
したがって、本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、バレルを移動させるための別途の装置を必要とせず、更に、プランジャーの形状を変更せずに、従来の一般的な燃料噴射ポンプより簡単な構造及び安価で完全燃焼を行うことができる。これによって、燃費低減を図るとともに、エンジン負荷に応じて燃料噴射時期を調節して有害なＮＯｘの発生を低減させ、有害ガスであるスモッグを減らして、環境汚染を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による燃料噴射ポンプを示す図面である。
【図２】本発明による燃料噴射ポンプにおける手動圧力調節部を示す図面である。
【図３】本発明による燃料噴射ポンプにおける自動圧力調節部を示す図面である。
【図４】本発明による可変圧力室の位置による燃料の噴射率（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）を示す可変グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による燃料噴射バルブ装置の作動について詳細に説明する。一方、本発明を説明するにおいて、関連する公知機能又は公知構成に関する具体的な説明が本発明の要旨の理解の妨げになると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明による燃料噴射ポンプを示す図面であり、図２は、本発明による燃料噴射ポンプにおける手動圧力調節部を示す図面であり、図３は、本発明による燃料噴射ポンプにおける自動圧力調節部を示す図面である。
【００１８】
図１乃至図３を参照すると、本発明による燃料噴射ポンプは、ポンプ筐体１０の内部に挿入して設けられ、その内部にプランジャー挿入孔１１０が形成されているバレル１１と、バレル１１の内部、すなわちプランジャー挿入孔１１０にスライド可能に結合されるプランジャー１２と、ポンプ筐体１０の上部面に結合される上部カバー１３と、バレル１１のプランジャー挿入孔１１０と連通するように上部カバー１３に設けられる圧力調節手段１４を含む。
【００１９】
圧力調節手段１４は、密着プラグ１４０と、シリンダー１４１と、メイン燃料加圧孔１４２と、ピストン１４３と、手動圧力調節部１４４とを含む。圧力調節手段１４の密着プラグ１４０は、その下段部が上部カバー１３に挿入される。シリンダー１４１は、その下段部が密着プラグ１４０に挿入され、シリンダー１４１の内部には可変圧力室１４１ａが形成されている。メイン燃料加圧孔１４２は、可変圧力室１４１ａとバレル１１のプランジャー挿入孔１１０とを連通するように、上部カバー１３及びバレル１１に形成されている。ピストン１４３は、シリンダー１４１の可変圧力室１４１ａに上下にスライド可能に設けられている。手動圧力調節部１４４は、ピストン１４３の上段部を弾性付勢するように、シリンダー１４１の上部に上下の高さが調節できるように設けられる。
【００２０】
本発明による燃料噴射ポンプにおける圧力調節手段１４は、ピストン１４３の上部に位置するように、シリンダー１４１と密着プラグ１４０とを貫通する空気流入孔１４５ａに連結され、ピストンの位置を自動的に調節できる自動圧力調節部１４５を更に含むことができる。
【００２１】
自動圧力調節部１４５は、空気圧供給器１４５ｂと、可変圧力バルブ１４５ｃと、エンジン負荷信号機１４５ｄとを含む。このように構成された自動圧力調節部１４５において、空気圧供給器１４５ｂは、ピストン１４３の上部に位置し、シリンダー１４１と密着プラグ１４０とを貫通する空気流入孔１４５ａに、空気圧供給器連結ライン１４５ｅを介して連結される。可変圧力バルブ１４５ｃは、空気圧供給器連結ライン１４５ｅ上に設けられる。エンジン負荷信号機１４５ｄは、可変圧力バルブ１４５ｃとエンジン（図示せず）とに連結される。
【００２２】
手動圧力調節部１４４は、圧力調節スクリュー１４４ａと、弾性部材１４４ｂと、固定ナット１４４ｃとを含む。手動圧力調節部１４４において、圧力調節スクリュー１４４ａは、ピストン１４３の上部に位置し、シリンダー１４１の上段部に上下の高さが調節できるようにネジで締結される。弾性部材１４４ｂは、ピストン１４３と圧力調節スクリュー１４４ａとの間に挟まれ、圧力調節スクリュー１４４ａとピストン１４３とを弾性付勢する。また、ピストン１４３と弾性部材１４４ｂとの間には、ブッシュ１４４ｄを更に設けることができる。固定ナット１４４ｃは、シリンダー１４１の上部面に密着して圧力調節スクリュー１４４ａを固定するように、圧力調節スクリュー１４４ａの上段部にネジで締結される。一方、圧力調節スクリュー１４４ａの外周面の下段部には、シーリングリング１４４ｅが更に設けられても良い。
【００２３】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプの圧力調節手段の作動過程と作用効果について説明する。
【００２４】
図４は、本発明による可変圧力室の位置による燃料の噴射率（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）を示す可変グラフである。
【００２５】
図１乃至図３に示すように、本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプにおける圧力調節手段は、燃料ポンプが作動し始まると、プランジャー１２が上昇する。プランジャー１２が上昇し続けてプリストロークスピルホール１１１を過ぎると、バレル１１内部に設けられたプランジャー１２によってプリストロークスピルホール１１１が閉鎖され、バレル１１内部に流入している燃料がプランジャー１２によって加圧される。
【００２６】
このようにプランジャー１２によってバレル１１内部に流入している燃料が加圧されると、加圧された燃料は、デリバリーバルブ（Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｖａｌｖｅ）１６を介して燃料噴出口１５に進み、燃料噴出口１５から燃料噴射バルブ（図示せず）へ噴射される。一方、燃料噴射バルブの変動による超過圧力は、コンスタントバルブ１７によってフィルタリングされる。
【００２７】
これと同時に、バレル１１の内部において加圧された燃料は、メイン燃料加圧孔１４２を通じて、本発明における圧力調節手段１４の内部に流入し、圧力調節手段１４のピストン１４３に圧力を加える。
【００２８】
ピストン１４３に加えられた燃料の圧力はブッシュ１４４ｄに伝えられ、ピストン１４３が燃料の圧力によって上昇され、ブッシュ１４４ｄがピストン１４３と連動して上昇される。ブッシュ１４４ｄの上昇によって弾性部材が圧縮される。
【００２９】
この際、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離（Ｓｔｒｏｋｅ）は、手動圧力調節部１４４の圧力調節スクリュー１４４ａによって調節される。すなわち、手動圧力調節部１４４の圧力調節スクリュー１４４ａを回転させ、シリンダー１４１の内部へ更に下降させると、圧力調節スクリュー１４４ａによって弾性部材１４４ｂが加圧され圧縮される。これによって、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離が縮まることになる。一方、手動圧力調節部１４４の圧力調節スクリュー１４４ａを回転させ、シリンダー１４１の外部へ上昇させると、圧力調節スクリュー１４４ａとブッシュ１４４ｄとの距離は圧力調節スクリュー１４４ａが上昇した距離分増加する。その結果、弾性部材１４４ｂが膨張し、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離が増加する。
【００３０】
また、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離（Ｓｔｒｏｋｅ）は、自動圧力調節部１４５によっても調節することができる。すなわち、自動圧力調節部１４５のエンジン負荷信号機１４５ｄからの信号を受け、可変圧力バルブ１４５ｃを開閉させて空気圧供給器１４５ｂで発生した空気圧を、空気圧供給ライン１４５ｅを介して圧力調節スクリュー１４４ａとブッシュ１４４ｄとの間に供給する。ピストン１４３を加圧する空気圧力を調節することで、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離を調節することができる。つまり、空気圧供給器１４５ｂによって圧力調節スクリュー１４４ａとブッシュ１４４ｄとの間に供給される空気圧力を高めると、ピストン１４３への加圧力が増加し、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離が縮まる。一方、空気圧供給器１４５ｂによって圧力調節スクリュー１４４ａとブッシュ１４４ｄとの間に供給される空気圧力を減らすと、ピストン１４３への加圧力が減少し、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離が増加する。
【００３１】
上述したように、本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプにおいては、手動圧力調節部１４４の圧力調節スクリュー１４４ａの上下の高さ調節、又は、自動圧力調節部１４５の空気圧供給器１４５ｂによって供給される空気圧力の調節を行う。これによって、ピストン１４３及びブッシュ１４４ｄの往復運動の距離を調節して可変圧力室１４１ａのボリュームを調節する。これによって、図４に示すように、燃料カムの遅延（Ｄｅｌａｙ）効果を得ることができ、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期を遅らせたり早めたりすることができる。
【００３２】
したがって、本発明による可変圧力室を有する燃料噴射ポンプは、バレルを移動させるための別途の装置を必要とせず、更に、プランジャーの形状を変更せずに、従来の一般的な燃料噴射ポンプより簡単な構造及び安価で完全燃焼を行うことができる。これによって、燃費低減を図るとともに、エンジン負荷に応じて燃料噴射時期を調節して有害なＮＯｘの発生を低減させ、有害ガスであるスモッグを減らして、環境汚染を低減することができる。
【００３３】
以上、本発明に従った望ましい実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されず、本発明の技術分野に属する通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲及び要旨を外れずに種々の変形及び変更が可能であることは自明である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    ポンプ筐体
１１    バレル
１２    プランジャー
１３    上部カバー
１４    圧力調節手段
１５    燃料油噴出口
１６    デリバリーバルブ
１７    コンスタントバルブ
１４０    密着プラグ
１４１    シリンダー
１４１ａ  可変圧力室
１４２    メイン燃料加圧孔
１４３    ピストン
１４４    手動圧力調節部
１４４ａ  圧力調節スクリュー
１４４ｂ  弾性部材
１４４ｃ  固定ナット
１４４ｄ  ブッシュ
１４４ｅ  シーリングリング
１４５    自動圧力調節部
１４５ａ  空気流入孔
１４５ｂ  空気圧供給器
１４５ｃ  可変圧力バルブ
１４５ｄ  エンジン負荷信号機
１４５ｅ  空気圧供給ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005627778.tif 000004
【図４】
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